人教版八年级物理上册53 凸透镜成像的规律 同步练习题含答案解析.docx
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人教版八年级物理上册53凸透镜成像的规律同步练习题含答案解析
5.3凸透镜成像的规律
一．选择题（共11小题）
1．小册同学做“探究凸透镜成像的规律”的实验时，蜡烛、凸透镜、光屏在光具座上的位置如图所示，这时烛焰在光屏上成清晰的像（像未在图中画出来）。
下列说法正确的是（ ）
A．图中成像原理与电影放映机的成像原理完全相同
B．取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像
C．将蜡烛移到15cm刻度线处，凸透镜不动，光屏向左移动到适当位置才能呈现清晰的烛焰像
D．将蜡烛移到35cm刻度线处，凸透镜不动，光屏移动到适当位置能呈现清晰的烛焰像
2．在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，把蜡烛和光屏固定在光具上，当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰像。
下列判断正确的是（ ）
A．透镜距光屏34cm时成缩小的实像
B．蜡烛和光屏的距离为40cm
C．透镜的焦距范围为3cm≤f≤6cm
D．如将蜡烛和光屏的位置互换，透镜仍可在上述两位置成像，且像的性质不变
3．课外活动实践时，李华在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验中，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图所示时，恰能在光屏上得到一个清晰的像。
由此判断，他所用凸透镜的焦距（ ）
A．一定大于20cm
B．一定小于8cm
C．一定在8cm到10cm之间
D．一定在10cm到16cm之间
4．如图所示，AC为入射光线，CB为折射光线，且AO＜OB．已知AO＝10cm，该凸透镜的焦距可能是（ ）
A．f＝10cmB．f＝5cmC．f＝8cmD．f＝12cm
5．在探究凸透镜成像规律的实验中，当物体离透镜16cm时，在光屏上得到一个倒立放大的像；那么，当物体离透镜8cm时，在光屏上将（ ）
A．能得到一个倒立放大的像
B．能得到一个倒立缩小的像
C．能得到一个正立放大的像
D．不能得到像，但可以透过透镜看到一个正立放大的像
6．某班同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中，记录并绘制了像到凸透镜的距离v跟物体到凸透镜的距离u之间关系的图象，如图18所示。
下列判断中正确的是（ ）
A．该凸造镜的焦距是16cm
B．当u＝12cm时，在光屏上能得到一个缩小的像
C．当u＝20cm时，成放大的像，投影仪就是根据这一原理制成的
D．把物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，像逐渐变小
7．当物体距离凸透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一个清晰放大的像，若保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像，则该凸透镜的焦距为（ ）
A．f＜2cmB．2cm＜f＜4cm
C．5cm＜f＜8cmD．4cm＜f＜5cm
8．在“探究凸透镜成像的规律”实验时，某小组测量出物距和像距的数据，并绘制成如图所示的图象，根据图象可知（ ）
A．该凸透镜的焦距f＝20cm
B．当物距u＝30cm时，成倒立、缩小的实像，照相机利用了这条规律
C．当物距u＝8cm时，成倒立、放大的实像，幻灯机利用了这条规律
D．若把物体从距凸透镜30cm处向距凸透镜15cm处移动过程中，所成的像会逐渐变小
9．小红同学在“探究凸透镜成像规律”时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．利用这一成像规律可制成投影仪
B．实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向下移动
C．如果用不透明纸将凸透镜的上半部分挡住，光屏上只能成半个烛焰的像，像的亮度减弱
D．要使光屏上烛焰的像变小，应将蜡烛远离凸透镜且将光屏靠近凸透镜
10．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，移动蜡烛，使蜡烛和凸透镜之间的距离为24cm时，调节光屏的位置，在光屏上得到一个清晰放大的实像（未画出）。
则下列四个选项中说法正确的是（ ）
A．此时的应用是投影仪，且凸透镜的焦距小于12cm
B．只将凸透镜左移，就可以在光屏上得到清晰缩小的像
C．将蜡烛逐渐远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏右移，同时像在变大
D．将蜡烛右移至距离凸透镜18cm，向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像
11．将焦距为10厘米的凸透镜固定在光具座中央50厘米刻度线处，移动蜡烛到光具座的左端并点燃，再移动光屏至如图所示位置时，在光屏中央得到一个清晰的像。
保持凸透镜位置不变，通过移动蜡烛及光屏的位置，下列成像情况符合实际的是（ ）
A．若蜡烛放置在10厘米刻度线处，移动光屏，在光屏上都不能呈清晰的像
B．若蜡烛放置在35厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰放大的像
C．若蜡烛放置在45厘米刻度线处，移动光屏，可在光屏上呈清晰缩小的像
D．若蜡烛和光屏同时向右移动相同的距离，一定不可能在光屏上呈清晰的像
二．实验探究题（共5小题）
12．小明用蜡烛和毛玻璃光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）测量焦距时，将凸透镜正对太阳光，移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个 的光斑，用刻度尺测量光斑到 的距离，结果为10.0cm；
（2）如图所示，刚开始实验时烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，大部分不在光屏上，产生这一现象的原因是 。
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上 （有/没有）烛焰经透镜折射后的光线，此时，像成在 （光屏/蜡烛）一侧。
若要观察到此时的像，则眼睛要位于 （光屏/蜡烛）一侧。
（4）小明用LED灯做成字母“F”替换蜡烛，将它放在透镜15.0cm处，在光屏上成清晰的像。
小明在毛玻璃光屏后面观察物和屏上的像，他直接看到的物为“F”，则他看到屏上像的形状为 ；移去光屏，在光屏处，看到像的形状为 。
13．在探究“凸透镜成像规律”的实验中，实验装置如图所示，凸透镜在光具座50cm刻线处，凸透镜焦距为10cm。
（1）调节蜡烛、凸透镜、光屏三者的高度，使它们的中心大致在同一高度，这样做的目的是 。
（2）保持透镜位置不变，将蜡烛放到光具座上15cm刻线处，移动光屏，可在光屏上得到烛焰所成的清晰、倒立、 的实像。
（3）在
（2）的基础上将透镜换成焦距为8cm的凸透镜，发现光屏上的像变得模糊，应将光屏 （填“远离”或“靠近”）凸透镜，光屏上又可得到清晰的像。
（4）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，要使像继续成在光屏中央，可将凸透镜适当向 （填“上”或“下”）调节。
14．如图所示，在“探究凸透镜成像规律”的实验中，凸透镜位置保持不变：
（1）点燃蜡烛，调节烛焰、凸透镜和光屏，使它们的中心位于 ，目的是使像成在光屏中央。
（2）调整后，当他调节蜡烛到凸透镜的距离为20cm时，发现光屏上呈现一个倒立等大的像，则此凸透镜的焦距为 cm。
（3）当烛焰、凸透镜、光屏处于如图所示的位置时，恰能在光屏上得到一个清晰、倒立、 的实像， （填光学仪器名称）就是利用这一成像规律工作的。
15．小明用薄膜充水后制成如图甲所示水透镜，并用它来进行“探究凸透镜成像规律”的实验，实验中测得图甲中水透镜的焦距为10cm，将水透镜固定在光具座上50cm处。
（1）实验时，为了能使像清晰地成在光屏的中央位置，要调整蜡烛、水透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在 ；
（2）当把点燃的蜡烛放在20cm刻度处时，为了找到清晰的像，应将光屏在光具座上移到 cm～ cm的刻度范围内，才能在光屏上得到一个倒立、 的实像；
（3）保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水，使之成为如图乙所示透镜，通过 （选填“向左”、“向右”）移动光屏，在光屏上观察到的像与原来相比将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
16．在探究凸透镜成像规律的实验中：
（1）如图1所示，为了测出凸透镜的焦距，小明同学让一束平行光正对凸透镜照射，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与 的距离（选填“光源”或“光屏”），直到光屏上出现一个最小、最亮的光斑，由此可以测出凸透镜的焦距为 cm。
（2）实验前，必须将烛焰和 的中心位于凸透镜的 上，才能使像呈现在光屏中央；实验
中固定好透镜和蜡烛后，若发现无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，其原
因可能是 。
（3）在实验时，小明用该凸透镜观察小红的眼睛，看到小红的眼睛如图2所示，要看到如图A的情形，物距应该满足的条件是 ，要看到如图B的情形，物距应该满足的条件是 。
A．小于10cmB．大于10cm且小于20cmC．等于20cmD．大于20cm
（4）小明将蜡烛、凸透镜和光屏安装在光具座上如图3所示，要使烛焰的像能成在光屏的中央，应将蜡烛向 （填“上”或“下”）调整。
（5）当蜡烛、凸透镜和光屏处于如图3的位置时，光屏上呈现的像是模糊的。
①将光屏向靠近凸透镜的方向移动适当距离后，光屏上出现清晰的像，此时的像是倒立、 的实像；
②如果保持图中蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，在凸透镜前放置一个度数合适的 （选填“近视”
或“远视”）眼镜片，也可以在光屏上获得清晰的像。
（6）按要求进行观察和测量，并将观测情况记录在表格中。
下表中实验序号4中像的性质为 （像
的性质需要写完整），像距为 cm。
实验序号
物距u/cm
像距v/cm
像的性质
1
30
15
倒立、缩小的实像
2
25
16.7
倒立、缩小的实像
3
20
20
倒立、等大的实像
4
15
5
5
正立、放大的虚像
（7）小华用11个红色的发光二极管按“E”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样
的白色方格板做成光屏，实验装置如图4所示。
同学们对小华使用的实验装置进行如下评价，优点是可
以比较物与像的大小和 关系，但也存在一定的缺陷，小红认为选择字母“F”更好。
参考答案
一．选择题（共11小题）
1．【解答】解：
A、由图可知，物距u＝40cm，v＝30cm，物距u＞v，成倒立缩小的实像，照相机就是利用该原理制成的，故A错误；
B、据图可知，当取走光屏后，所成像的情况是不变的，故取走光屏，蜡烛和凸透镜在图中位置，从凸透镜右侧适当位置可看到烛焰倒立缩小的实像，故B正确；
C、据A可知，此时物体应该处于2f之外，故40cm＞2f；像处于另一侧的1倍焦距和2倍焦距之间，即2f＞30cm＞f，故可得焦距的范围是：
20cm＞f＞15cm，故将蜡烛移到15cm刻度线处，此时的物距是35cm，即一定处于1倍焦距以外，一定成实像，所以此时的物距变小，像距应该变大，像变大，所以应该将光屏向右移动，故C错误；
D、将蜡烛移到35cm刻度线处，即物距等于15cm，凸透镜不动，即说明物体处于1倍焦距以内，所以此时光屏上不能成像，故D错误；
故选：
B。
2．【解答】解：
题干中说到当移动透镜分别距光屏6cm和34cm均可在光屏上得到清晰像，
根据凸透镜成实像的特点可以得到：
距光屏6cm时，物距大于二倍焦距成倒立缩小实像，像距大于一倍焦距小于二倍焦距，即f＜6cm＜2f……①，
距光屏34cm时，物距大于一倍焦距小于二倍焦距成倒立放大实像，像距大于二倍焦距，即34cm＞2f……②，故A错误；
根据①②可得3cm＜f＜6cm，故C错误；
根据成像分析，距光屏6cm和34cm成实像是两个互逆的光路，所以u1＝v2，v1＝u2，蜡烛和光屏的距离为6cm+34cm＝40cm，故B正确；
如将蜡烛和光屏的位置互换，透镜仍可在上述两位置成像，但是成像的性质正好与原先相反，故D错误。
故选：
B。
3．【解答】解：
由图可知：
u＝20cm，v＝16cm。
且u＞v；
由凸透镜成像规律可知：
此时的像是倒立缩小的实像；
则u＝20cm＞2f，2f＞16cm＞f，
解得10cm＞f＞8cm。
故选：
C。
4．【解答】解：
根据题意AO＜OB可知，A点成像在B点，像距大于物距，满足f＜u＜2f，成倒立、放大的实像。
因为AO＝10cm，选项A、B、D不能满足f＜10cm＜2f，选项C能满足f＜10cm＜2f，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：
C。
5．【解答】解：
一物体在凸透镜前16cm处，在凸透镜另一侧光屏上能得到一个倒立放大的实像，所以，f＜16cm＜2f，即8cm＜f＜16cm；
此时若把物体放在距离透镜8cm的地方，即其处于凸透镜的1倍焦距以内，故在光屏上不能得到像，但可以透过透镜看到一个正立、放大的虚像。
故选：
D。
6．【解答】解：
A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝16cm时，所以f＝8cm，故A错误；
B、当u＝12cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于投影仪，故B错误；
C、当u＝20cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机，故C错误；
D、物体从距凸透镜12cm处移动到24cm处的过程中，凸透镜的物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小，故D正确。
故选：
D。
7．【解答】解：
物体离凸透镜8cm时，在透镜的另一侧得到一个倒立的、放大的实像，2f＞u＞f，
所以，2f＞8cm＞f，即8cm＞f＞4cm﹣﹣﹣﹣﹣①；
由“保持物体与光屏的位置不变，把凸透镜向光屏方向移动2cm，则在光屏上又成一清晰的缩小的像”，可知u＝10cm＞2f，即f＜5cm﹣﹣﹣﹣②，
综上所述，由①②可4cm＜f＜5cm。
故选：
D。
8．【解答】解：
A、据凸透镜成像规律可知，当u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像；由图可知，u＝v＝2f＝20cm，所以f＝10cm。
故A错误；
B、当物距u＝30cm时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机，故B正确；
C、当物距u＝8cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜，故C错误；
D、物体从距凸透镜30cm处移动到15cm处的过程中，物距大于焦距，成实像，凸透镜成实像时，物距减小，像距增大，像变大，故D错误。
故选：
B。
9．【解答】解：
A、由图知，蜡烛放在2倍焦距之外，所以此时成缩小、倒立的实像。
照相机是根据这个原理制成的。
而幻灯机是根据物距处于f和2f之间时，成放大、倒立的实像原理制成。
故A错误。
B、由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故B错误；
C、用不透明纸遮住凸透镜的左半部分，烛焰上任一点射向凸透镜的右半部，经凸透镜折射后，照样能会聚成像，像的大小不发生变化，折射光线减少，会聚成的像变暗，故C错误；
D、要使光屏上的烛焰的像变小，应增大物距，即蜡烛应远离凸透镜。
故D正确。
故选：
D。
10．【解答】解：
A、物距大于1倍焦距小于2倍焦距成倒立放大的实像，应用是投影仪；则f＜u＝24cm＜2f，解得24cm＞f＞12cm，故A错误；
B、只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故B错误；
C、蜡烛远离凸透镜时，物距变大，像距将变小，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏左移，同时像在变小，故C错误；
D、将蜡烛右移至距离凸透镜18cm，由24cm＞f＞12cm可知，向右调节光屏至适当位置，在光屏上仍可能得到清晰放大的像，故D正确；
故选：
D。
11．【解答】解：
凸透镜的焦距是10cm，凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处，
A、小杨将蜡烛移至10cm刻度线处时，蜡烛到透镜的距离大于2倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、缩小的实像，故A错误；
B、若蜡烛放置在35cm刻度线处，蜡烛到透镜的距离大于1倍焦距小于2倍焦距，移动光屏，就会得到倒立、放大的实像，故B正确；
C、若蜡烛放置在45cm刻度线处，蜡烛到透镜的距离小于1倍焦距，成正立放大的虚像，在光屏上不能承接，故C错误；
D、凸透镜成实像时有物近像远像变大的特点，也就是成实像时物体和光屏的移动方向一致，所以蜡烛和光屏同时向右移动相同的距离，有可能在光屏上呈清晰的像，故D错误；
故选：
B。
二．实验探究题（共5小题）
12．【解答】解：
（1）将凸透镜正对太阳，这样做是让太阳光与凸透镜的主光轴平行，调节并移动透镜，让太阳光在白纸上会聚成一个最小最亮的光斑，该光斑的位置为透镜的焦点，用刻度尺测出它到透镜中心的距离即为焦距；
（2）现在烛焰的像只有一小部分成在光屏边缘的A处，造成这一现象的原因是烛焰的中心、透镜中心和光屏中心没在同一直线上；
（3）当蜡烛距透镜5.0cm时，光屏上有烛焰经透镜折射后的光线，只不过这个折射光线发散，不会聚成像；
凸透镜的焦距为f＝10cm，当蜡烛距透镜5.0cm时，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，即像成在蜡烛一侧。
眼睛透过凸透镜观察。
可以看到正立放大的虚像；
（4）将它放在距透镜15.0cm处，2f＞u＞f，在屏上像的形状为倒立放大的实像，如图
移去光屏，在光屏处成像的性质不变，看到像的形状为
。
故答案为：
（1）最小、最亮；透镜中心；
（2）光屏的中心蜡烛的焰心不在透镜的主光轴上；
（3）有；蜡烛；光屏；
（4）
；
。
13．【解答】解：
（1）调节蜡烛、凸透镜、光屏三者中心大致在同一高度，是为了使像成在光屏的中央。
（2）将蜡烛放到光具座上15cm刻线处，物距为50cm﹣15cm＝35cm，而凸透镜焦距为10cm，则物距大于2倍焦距，此时所成的像是倒立、缩小的实像；
（3）当凸透镜焦距为10cm时，成倒立、缩小的实像，则像距应在1倍焦距和2倍焦距之间，即像距在10cm与20cm之间；
而当凸透镜焦距为8cm时，如仍要成清晰的倒立、缩小的实像，则像距应在1倍焦距和2倍焦距之间，即像距在8cm与16cm之间；
比较可知，应减小像距，即应将光屏靠近凸透镜，光屏上又可得到清晰的像；
（4）由于蜡烛的燃烧，烛焰的高度逐渐降低，根据光线过光心不改变方向，要使像继续成在光屏中央，可以使；蜡烛向上移动、或凸透镜向下移动，或光屏向上移动。
故答案为：
（1）使像能成在光屏中央；
（2）缩小；（3）靠近；（4）下。
14．【解答】解：
（1）为使像能成在光屏的中央，应使凸透镜、光屏、烛焰的中心大致在同一高度处；
（3）当u＝20cm时，在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个与蜡烛等大的像，所以2f＝20cm，即f＝10cm；
（3）把烛焰放在距凸透镜50cm﹣35cm＝15cm处时，凸透镜的焦距是10cm，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，应用于幻灯机（或投影仪）。
故答案为：
（1）同一高度；
（2）10；（3）放大；幻灯机。
15．【解答】解：
（1）实验中需调节烛焰的中心、透镜的光心和光屏的中心在同一水平高度上，目的是像成在光屏的中央；
（2）凸透镜的焦距为10cm，将蜡烛移至光具座上20cm处，此时u＞2f时，光屏处于1倍焦距和2倍焦距之间，就光屏处于60cm～70cm之间，在光屏上可以得到倒立、缩小的实像；
（3）保持蜡烛和透镜的位置不变，在水透镜中继续注入水，使之成为如图乙所示透镜，即此时透镜的焦距变小，故像距变小，应通过向左移动光屏，在光屏上观察到的像与原来相比将变小。
故答案为：
（1）同一高度；
（2）60；70；缩小；（3）向左；变小。
16．【解答】解：
（1）将凸透镜正对太阳光，再把光屏放在它的另一侧，改变凸透镜与光屏的距离，直到光屏上出现一个最小最亮的光斑；
如图从光斑到凸透镜的距离为40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm，即为焦距。
（2）在实验前要调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，即使三者的中心大致在同一高度，并在同一直线上；
无论如何移动光屏，光屏只有一个与透镜大小几乎相同的光斑，说明光平行主光轴射出，则可能将蜡烛置于焦点处了；
（3）如图，因为图A的情形是倒立放大的实像，所以要看到如图A的情形，由凸透镜成像规律可知，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，即物距应该满足的条件是B；
图B的情形是正立放大的虚像，所以要看到图B的情形，由凸透镜成像规律可知，u＜f，成正立、放大的虚像，物像在凸透镜的同侧，即物距应该满足的条件是A。
（4）根据图示的光屏、凸透镜、烛焰三者的位置关系可知，蜡烛的中心高于凸透镜、烛焰的中心，要使像成在光屏的中心，就要使蜡烛向下调整使三者的中心在同一高度上。
（5）①凸透镜焦距为10cm，此时将烛焰放在距离凸透镜40cm处，物距大于2倍焦距，此时成倒立缩小的实像，像距为2f＞v＞f，即20cm＞v＞10cm，所以要在光屏上得到清晰实像，应缩小光屏与凸透镜之间的距离。
②如果保持图中蜡烛、凸透镜和光屏的位置不变，此时物体在二倍焦距以外，像应该在一倍焦距和二倍焦距之间，即在60﹣70cm之间，要想使光屏位置不变，需要利用凹透镜的分散作用，使像成在距离透镜28cm的光屏上，因为近视镜是凹透镜，所以需要在凸透镜前放置一个度数合适的近视眼镜片，才可以在光屏上获得清晰的像；
（6）实验4，当物距为15cm时，2f＞u＞f，成倒立、放大的实像；
实验1中，物距为30cm时像距为15cm，根据光的折射中光路是可逆的，所以实验4中，物距是15cm，像距是30cm。
（7）用11个红色的发光二极管按“E”字样镶嵌排列在白色方格板上替代蜡烛作为光源，又用同样的白色方格板做成光屏，该装置的优点是可以比较物与像的大小和左右关系；但也存在一定的缺陷，选择字母“F”是最好选择上下关系的更明显。
故答案为：
（1）光屏；10.0；
（2）光屏，主光轴，蜡烛放在焦点上了（u＝f）；（3）B；A；（4）下；（5）缩小；近视；（6）倒立、放大的实像；30；（7）左右。
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